2020年 3 月 4 日，安晟培（Ampere Computing）宣布推出全新一代 Altra 处理器，同时表示也是首款应用于新一代云和边缘计算数据中心的云原生 CPU。

　　Altra 处理器采用台积电 7 纳米 FinFET 工艺制造，内部嵌有多达 80 个基于 ARM 架构的定制内核，内核采用单核单线程设计，功耗为 210W。安晟培表示，Altra 处理器将为日新月异发展的前沿科技领域如数据分析、人工智能、数据库、数据存储、电信堆栈、边缘计算、Web 主机与云原生应用等提供突破性的能效提升。

　　10 多年来，英特尔几乎是全球服务器市场的唯一 CPU 供应商，包括高通、博通、英伟达、Marvell、华为在内的多家公司尝试进入，但大都以失败告终。安晟培此次高调发布，是否预示 ARM 架构要卷土重来，与 X86 在服务器市场再次同台竞技。

　　Ampere 是谁

　　开始先介绍下 Ampere Computing。时间回拨到 2017 年。

　　2017 年 1 月，MACOM 宣布成收购 Applied Micro Cirruits Corp.，并表示立即分拆服务器芯片业务，积极和潜大买家接触。MACOM 做为一家通信芯片厂商，确实对服务器芯片不感兴趣，只有 Applied Micro 的高速载波和数据中心连网芯片业务符合口味。

　　Applied Micro Circuits Corp.（AMCC/AppliedMicro/APM）创立于 1979 年，初期主要为军方提供特殊芯片，拥有自用的晶圆厂，逐步转向航空、工业和汽车芯片市场，在 1997 年上市后，进行了并购，进入了高速语音和数据光纤网络市场。

　　2004 年 AppliedMicro 以 2.27 亿美元的价格从 IBM 购买了 PowerPC400 资产、IP 和工程师，但好像运营不太成功，在 2009 年 ARM 推出 ARMv8-A 架构后，AppliedMicro 迅速转向 ARM 阵营，购买了 ARMv8-A 架构许可，依托 PowerPC 的班底从头开始设计新的处理器，在 2011 年迅速推出了 X-Gene 服务器芯片，有 8 个定制化 2.4GH 处理器内核，采用 40 纳米工艺制程，2014 年使用在 HP 服务器上；2014 年宣布推出采用 28 纳米工艺的制程 X-Gene2，并宣布要推出采用 16 纳米 FinFET 工艺的制程 X-Gene 3；2017 年公司被 MACOM 收购。

　　2017 年 10 月，Ampere Computing 创立，与 MACOM 达成交易，收购原来 AppliedMicro 的服务器芯片业务，获得了基于 ARM 架构的 X-Gene 3 的 IP。

　　说到 Ampere，还得提到一个人，英特尔历史上第六任总裁，詹睿妮（Renée J. James）。

　　詹睿妮出生于 1964 年 6 月 25 日，1986 年和 1992 年在俄勒冈大学获得国际商务学士学位和工商管理硕士学位。詹睿妮于 1987 年加入英特尔，在多个部门工作过，2002 年出任发展计划副总裁，2005 年担任高级副总裁兼软件和服务集团总经理；2012 年担任执行副总裁兼软件和服务集团总经理；2013 年 5 月 16 日出任总裁。当时詹睿妮是英特尔 CEO 最有力的竞争者，后来董事会选择了布莱恩·科赞奇（Brian M. Krzanich）担任 CEO。

　　2016 年 2 月 1 日，詹睿妮离开英特尔，加入凯雷集团（The Carlyle Group），并于 2017 年 10 月出任 Ampere 总裁，重新回到芯片市场。詹睿妮认为，Ampere 将会在适当的时候和英特尔同台竞技。

　　Ampere 的团队可谓豪华，CTO 是原英特尔副总裁兼产品架构总经理 Atiq Bajwa（在英特尔服务超过 30 年），执行副总裁是原英特尔副总裁、资深架构师 Rohit Vidwans（在英特尔服务 26 年），逻辑开发副总裁是原英特尔资深首席科学家 Sean Mirkes（在英特尔服务 21 年，负责 Pentium 4 和 Core 的设计）。公司的两位资深研究员（Fellow）是 Stephan Jourdan 和 Shiv Kaushik，这现位都在英特尔工作超过 20 年。

　　这么一帮牛人在一起，总能鼓捣成功一些事。受惠于 AppliedMicro 购买了 ARMv8-A 架构许可，能够让 Ampere 获得长期的设计选择和差异化服务。

　　这不，2018 年 9 月 18 日首款芯片 eMAG 正式出货，成为全球第二款出货的 ARM 架构 服务器芯片。第一款是 Marvell/Cavium 的 ThunderX2 芯片。不过两者的芯片市场定位不同， ThunderX2 瞄准双路平台和 HPC 工作站市场，直接和英特尔 Xeon 和超微半导体 EPYC 对抗，而 eMAG 则瞄准单路服务器市场。

　　eMAG 基于包含 32 个定制的核心，性能高达 3.3GHz，功耗低至 125W，每插槽 1TB 的内存容量，以及高带宽 PCIe—42 个通道的 PCIe Gen3，加上外部附加组件。Ampere 宣称其首次亮相的 X-Gene 3 提供的内存容量和带宽比竞争对手高出 33%。

　　服务器芯片市场的魔力

　　2019 年英特尔在数据中心集团营收 235 亿美元，毛利 102 亿美元，毛利率达 43%；2018 年营收 230 亿美元，毛利 115 亿美元，毛利率高达 50%。数据中心集团的毛利率连续多年高于客户计算集团（Client Computing Group，CCG）。

　　50%的毛利率，也许这才是众多厂商进军服务器芯片市场的诱惑。

　　在突如其来的疫情影响下，市场出现巨大的不确定性，但得益于远程办公与网络教学，以及短视频的增加，2020 年服务器市场增长是肯定的，同时也将推动服务器芯片市场高速增长。据预测，2020 年服务器芯片市场规模将高达 300 亿美元，较 2019 年增幅达 30%。

　　曾经玩家今何在

　　近 10 年来，在 ARM 的助推下，包括高通、博通、英伟达、Marvell、华为在内的多家公司尝试进入服务器芯片市场，但大都以失败告终，目前还在拼搏的有华为、亚马逊、Ampere 等少数公司。

　　Calxeda 在 2008 年成立，一直致力研发 32 位 ARM 架构服务器芯片，在 2011 年推出了基于 Cortex-A9 的低功耗服务器芯片 EnergyCore ECX-1000。虽然获得惠普的微服务器项目 Moonshot 系统采购合约，但终因不符合市场需求，公司于 2013 年关闭。

　　Applied Micro 是早期介入 ARM 服务器芯片的厂商。Applied Micro 的公司名为 Applied Micro Cirruits Corp.，2009 年将公司标识由 AMCC 改为 Applied Micro；2011 年推出基于 ARMv8-A 架构的服务器芯片 X-Gene，有 8 个定制化 2.4GH 处理器内核，采用 40 纳米工艺制程，2014 年使用在 HP 服务器上；2014 年宣布推出采用 28 纳米工艺的制程 X-Gene2，并宣布要推出采用 16 纳米 FinFET 工艺的制程 X-Gene 3；2016 年公司被 MACOM 收购，ARM 处理器业务出售给 Ampere Computing（请看后文）。不过 Applied Micro 也算得上是家老牌 CPU 公司，其曾于 2004 年以 2.27 亿美元从 IBM 购买了 PowerPC 架构，但好像不太成功，而后转换 ARM 车道。结果还是逃不过出售的命运。注意，Applied Micro 使用的是定制化内核。

　　美满电子（Marvell）在 2011 年就推出了基于 ARM 结构 4 核服务器芯片 ARMADA XP，Dell 曾以此为核心，推出 Copper 服务器系统，后来不知何故放弃了；2017 年收购了 Cavium 重返 ARM 架构服务器市场，并在 2018 年推出以 Vulcan 为基础的 ThunderX2 芯片，其实早在 2014 年 Cavium 就推出了自研的 ThunderX 芯片。ThunderX2 采用 Armv8 架构，集成 32 个内核，采用台积电 16nm FinFET 工艺制造。不久前，公司公布了新的路线图，ThunderX3 采用台积电 7 纳米工艺，ThunderX4 将采用台积电 5 纳米（N5）工艺，希望有更高的主频和更低的功耗。

　　超微半导体（AMD）在收购 SeaMicro 后，开始尝试 ARM 架构，曾于 2016 年 1 月推出基于 64 位 ARM Cortex-A57 架构、代码为“西雅图 Seattle”的 Opteron A1100 系列服务器芯片，但比计划时间晚了一年半，八核心的 Opteron 1170 的功耗为 32W，四核心的 Opteron 1120 仅为 25W。而在 2017 年又重新推出 x86 架构的服务器芯片 EPYC。不知是不是对 ARM 架构也不放心。

　　博通（Broadcom）于 2015 年和安华高科（Avago）合并，在 2016 年出售 Vulcan 服务器芯片业务给 Cavium，退出了 ARM 服务器芯片阵营。博通的 CPU 设计团队来自我非常喜欢的手机品牌黑莓（BlackBerry）的拥有者 RMI 公司，这是一个擅长做多线程处理器的团队。Vulcan 原计划采用 16 纳米制程，32 核心。

　　高通（Quclcomm）在 2017 年 11 月推出基于全定制内核“Falkor”的 Centriq 2400 服务器芯片，采用三星 10nm 工艺，有 180 亿个晶体管，裸片面积 398 平方毫米，功耗和成本优于 Intel 铂金版至强 8180 处理器。在发布会上，微软还去给站台助威。结果 2018 年 5 月宣布退出服务器芯片市场，其中原因耐人寻味。2017 年，高通还在贵州合资成立华芯通，结果于 2019 年 4 月草草收场

　　之前的媒体也报道过英伟达（nVIDIA）、三星（Samsung）尝试 ARM 架构服务器芯片，但笔者没有看到更多官宣资料。

　　目前的 ARM 架构处理器芯片玩家还有美满电子（Marvell；ThunderX3 芯片）、超微半导体（AMD）、亚马逊 AWS（2015 年收购 Annapurna labs 团队；Nitro 芯片、Graviton）、富士通（Fujistu；A64FX 芯片），当然还有接盘 Applied Micro 的 Ampere Computing（QuickSilver），还有就是国内的华为海思（HiSilicon；鲲鹏芯片）、飞腾（Phytium）。

　　数数，ARM 架构服务器玩家还真不少。也许还有一些新创业的公司。其中当数美满电子（Marvell）最顽强，在 2011 年进入 ARM 架构后，后来放弃了，在 2017 年又收购 Cavium 再次回归。

　　ARM 架构服务生态链

　　现在，基于 ARM 架构的服务器 CPU 提供都瞄准云端。

　　云平台服务商亚马逊 AWS、微软 Azure、谷歌云、阿里云、腾讯云、Facebook、百度等等，他们的数据中心遍布全球，服务器使用和保有量数以百万计。x86 架构的服务器虽然性能强大，但其功耗（>200W/CPU）也相当吓人，每个数据中心每年的电费也是一个不小的数字。

　　有人说，数据中心电费哪怕降低 1%，每年节省的开支也高达数百万甚至上千万美元。但对于大型数据中心来说，电费应该还不是当前要考虑的问题。

　　服务器的性能能让生态才是当前的主要考量。

　　由于服务器芯片的生态系统被 Intel 牢牢地把持着，并占有 90%的市场份额，所以起步时间不长的 ARM 服务器 CPU 还很难赢得太多的市场空间。

　　这汪 ARM 进入移动市场不同，由于 ARM 牢牢地掌控着手机处理器的生态系统，使得英特尔花费了大量的时间去建立属于其自己的移动生态系统，但终究是英特尔铩羽而归。不过当年也得益于众多厂商的协力，才使得 ARM 在移动市场呼风唤雨。

　　如果众多 ARM 架构服务器 CPU 厂商各自为战，生态系统无法完善，估计移动市场的故事要翻转了。

　　ARM 及 ARM 架构服务器 CPU 厂商努力前行，诗和远方就在前面！